精品解析：湖南省岳阳市汨罗市第一中学2024-2025学年高三下学期4月月考物理试题

2025年高三下学期物理月考模拟试题 一、单选题（每题4分，共24分） 1. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，其周围苹果对它的作用力可能为（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 2. 如图所示，物块在静止的传送带上以速度匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为，则传送带启动后（　　） A. 静止在传送带上 B. 可能沿斜面向上运动 C. 受到的摩擦力变大 D. 下滑的速度不变 3. 2023年1月13日，“长征二号”丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，成功将“亚太6E”卫星送入预定轨道。若卫星入轨后做匀速圆周运动，轨道半径为r，线速度大小为v，地球的半径为R，则地球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 4. 中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度 B. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 C. 在轨道Ⅰ上运动时速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D. 在不同的绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同 5. 下列关于图甲、乙、丙、丁四幅图中力做功的说法正确的是（ ） A. 甲图中，全过程做的总功为 B. 乙图中，若大小不变，物块从到过程中，力做的功为 C. 丙图中，绳长为，若空气阻力大小不变，水平，细绳伸直，小球从运动到过程中空气阻力做的功 D. 丁图中，始终保持水平，缓慢将小球从拉到，做的功为 6. 电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（　　） A. 甲图中，手指作为电容器—电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作 B. 乙图中，力F增大过程中，电流计中的电流从a流向b C. 丙图中，油箱液位上升时，电容变小 D. 丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态 二、多选题（共20分） 7. 如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽，置于光滑的水平面上，槽的左侧有一个竖直墙壁。现让一个小球自左端槽口A的正上方从静止开始下落，与半圆形槽相切从点进入槽内，则以下说法正确的是（　　） A. 小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B. 小球在半圆形槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 C. 小球从最低点向右侧最高点运动过程中，小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒 D. 小球离开右侧最高点以后，将做竖直上抛运动 8. 如图所示，五角星是边长相等的共面十边形，b、a、i、h四点共线，若在j、d点固定电荷量为Q的正点电荷，一带负电的试探电荷q从g点由静止释放，仅在静电力作用下运动。下列说法正确的是（　　） A. i、e两点的电场强度相同 B. 试探电荷q从g点运动到b点的过程中，其电势能先减小后增大 C. 试探电荷q在g、b两点间往复运动 D. 若在h、f点也固定电荷量为Q的正点电荷，试探电荷q由静止释放后将向b点运动 9. 如图所示，在x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直于平面向里的匀强磁场。x轴上放置一无限长挡板，挡板上M、N两点的坐标分别为和，坐标为的P点存在一粒子源，可以在平面内向各个方向均匀发射速率为v，比荷为的正电粒子，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在磁场中顺时针运动 B. 若，则打在挡板上的粒子数占总数的 C. 若，则挡板上有粒子打到的线段长度为 D 若，将挡板撤去，则MN之间各处均有粒子通过 10. 如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴.理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化的关系如图乙所示，则( ) A. c点处的场强和a点处的场强大小相等、方向相同 B. 球内部的电场为匀强电场 C. a、c两点处的电势相等 D. 假设将一个带正电的试探电荷沿x轴移动，则从a点处移动到c点处的过程中，电场力一直做正功 三、实验题（共16分） 11. 如图所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来，与放在斜槽前边小支柱上的另一质量较小的球发生碰撞，之后两小球都做平抛运动。用该实验装置可验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。要间接地解决这个问题，只需通过测量________； A. 小球开始释放高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动水平位移 （2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是________； A 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 小球1每次不需要从同一位置释放 D. 被碰小球每次的落点一定是重合的 （3）设小球1的质量为，小球2的质量为，MP的长度为，ON的长度为，则本实验验证动量守恒定律的表达式________。 （4）某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为________。 12. 小明同学在家中找到一个废弃不用的电热水器，拆解后得到了它的电热丝，他想测量该电热丝的电阻。 （1）首先他用欧姆表对该电热丝进行粗测，将欧姆表的选择开关旋到“”挡位，让表笔与电热丝保持良好接触，发现指针偏转角度非常大。为了较好的测出电热丝的阻值，请帮他完善下面的操作。 ①将选择开关旋到________挡位（填“”或“”）； ②重新进行________，让表笔与电热丝保持良好接触，读出欧姆表的示数约为。 （2）他利用伏安法测量该电热丝的阻值。现有下列器材： A．电动势为的电源 B．量程为的电流表（内阻约为），量程为的电流表（内阻约为） C．灵敏电流计G（满偏电流为，内阻为） D．滑动变阻器（最大电阻为） E．电阻箱（最大阻值为） F．电键一个，导线若干 ①为了精确测量电热丝的电阻，小明同学先将灵敏电流计改装为量程3V的电压表，需要给灵敏电流计________（填“串联”或“并联”）一个电阻，电阻箱的阻值应取________Ω； ②实验中，电流表应选________（填“”或“”）。 ③为了精确测量电热丝阻值，并要求电压电流从零开始变化，请在方框中画出完整的电路图，并标注好所选仪器的符号________。 四、解答题（共40分） 13. 如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L=10cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L=10cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求： （1）在t=0.06s时刻进入电容器的电子打在荧光屏上的何处； （2）荧光屏上有电子打到的区间有多长。 14. 如图所示，一条连有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径。质量的物块A以的速度滑入圆轨道，滑过最高点，再沿圆轨道滑出后，与直轨上处静止的质量的物块B碰撞，碰后粘合在一起运动。P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为，A、B均视为质点，碰撞时间极短，重力加速度 （1）试求A滑过Q点时的速度大小和圆轨道对物体A的弹力； （2）若碰后A、B粘合体最终停止在第个粗糙段上，试求数值； 15. 如图所示，平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔，初始时不带电。距小孔正上方高h处不断有质量为m，电荷量为+q的小液滴由静止滴落，当带电液滴接触到下极板后会把电量全部传给极板，直到液滴不能到达下极板时停止释放液滴（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求： （1）小液滴到达小孔处的速度； （2）电容器所带电荷量的最大值； （3）最后滴下的液滴从开始下落到离开上极板的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年高三下学期物理月考模拟试题 一、单选题（每题4分，共24分） 1. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，其周围苹果对它的作用力可能为（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 【答案】B 【解析】 【详解】由于一箱苹果沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，可知加速度沿斜面向下，且大小满足 对于箱子正中央的苹果，其周围苹果对它的作用力一定存在垂直斜面向上的分力和沿斜面向上的分力，故不可能是图中的和；将加速度分解为水平向右和竖直向下的分加速度，可知对于箱子正中央的苹果，其周围苹果对它的作用力一定存在水平向右的分力，故不可能是图中的，所以其周围苹果对它的作用力可能为。 故选B。 2. 如图所示，物块在静止的传送带上以速度匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为，则传送带启动后（　　） A. 静止在传送带上 B. 可能沿斜面向上运动 C. 受到的摩擦力变大 D. 下滑的速度不变 【答案】D 【解析】 【详解】由于传送带是向上转动的，在传送带启动前后，物块都只受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，物块所受的各个力均不变，所以其下滑的速度也不变，即物块仍匀速下滑，且受到的摩擦力不变，故D正确，ABC错误。 故选D。 【点睛】物体本来就是向下运动，受到的摩擦力是向上的，当传送带在向上转动时，对物体的受力没影响。 3. 2023年1月13日，“长征二号”丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，成功将“亚太6E”卫星送入预定轨道。若卫星入轨后做匀速圆周运动，轨道半径为r，线速度大小为v，地球的半径为R，则地球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】地球的第一宇宙速度与近地卫星的环绕速度相等，则有 “亚太6E”卫星在预定轨道有 解得 故选C。 4. 中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度 B. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 C. 在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D. 在不同的绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．第三宇宙速度是指发射物体能够脱离太阳系的最小发射速度，而“嫦娥一号”仍然没有脱离地球引力的范围，所以其发射速度小于第二宇宙速度，故A错误； B．在绕地轨道中，根据开普勒第三定律 可知，同一中心天体，椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比为定值，故B正确； C．设轨道Ⅰ的速度为v1，轨道Ⅱ近地点速度为v2，轨道Ⅱ远地点速度为v3，在轨道Ⅱ的远月点建立一以月球为圆心的圆轨道，其速度为v4，则根据离月球的远近，再根据圆周运动加速离心原理，可得 v2>v1，v4>v3 结合万有引力提供向心力圆周运动知识，有 解得 可知，圆轨道半径越大，线速度越小，所以 v1>v4 因此 v2>v1>v4>v3 故在轨道Ⅰ上运动时的速度v1不是小于轨道Ⅱ上任意位置的速度，故C错误； D．根据开普勒第二定律，可知在同一绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同，但是在不同的绕月轨道上不满足，故D错误。 故选B。 5. 下列关于图甲、乙、丙、丁四幅图中力做功的说法正确的是（ ） A. 甲图中，全过程做的总功为 B. 乙图中，若大小不变，物块从到过程中，力做的功为 C. 丙图中，绳长为，若空气阻力大小不变，水平，细绳伸直，小球从运动到过程中空气阻力做的功 D. 丁图中，始终保持水平，缓慢将小球从拉到，做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，全过程中F做的总功为 W=15×6J-3×(12-6)J=72J 故A错误； B．乙图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为 W=F（OA-OC） 故B错误； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为 故C正确； D．丁图中，F始终保持水平，缓慢将小球从P拉到Q，F为变力，根据动能定理得 W-mgl（1-cosθ）=0 解得 W=mgl（1-cosθ） 故D错误。 故选C。 6. 电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（　　） A. 甲图中，手指作为电容器—电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作 B. 乙图中，力F增大过程中，电流计中电流从a流向b C. 丙图中，油箱液位上升时，电容变小 D. 丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作。故A错误。 B．乙图中，力F增大过程中，电容器极板间距减小，电容变大，电容器充电，电流计中的电流从b流向a，选项B错误； C．丙图中，油箱液位上升时，电介质插入电容器，电容变大，选项C错误； D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电介质插入电容器，电容变大，电容器处于充电状态，选项D正确。 故选D。 二、多选题（共20分） 7. 如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽，置于光滑的水平面上，槽的左侧有一个竖直墙壁。现让一个小球自左端槽口A的正上方从静止开始下落，与半圆形槽相切从点进入槽内，则以下说法正确的是（　　） A. 小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B. 小球在半圆形槽内运动全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 C. 小球从最低点向右侧最高点运动过程中，小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒 D. 小球离开右侧最高点以后，将做竖直上抛运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，由于水平面光滑，槽将向右运动，故除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，故A错误； B．无碰撞过程，而且接触面均光滑，无内能转化，所以小球与槽组成的系统机械能守恒，故B正确； C．小球在槽内运动的前半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平的动量守恒，故C正确； D．小球离开右侧槽口同时，槽由于在球的作用下向右运动，所以做斜抛运动，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，五角星是边长相等的共面十边形，b、a、i、h四点共线，若在j、d点固定电荷量为Q的正点电荷，一带负电的试探电荷q从g点由静止释放，仅在静电力作用下运动。下列说法正确的是（　　） A. i、e两点的电场强度相同 B. 试探电荷q从g点运动到b点的过程中，其电势能先减小后增大 C. 试探电荷q在g、b两点间往复运动 D. 若在h、f点也固定电荷量为Q的正点电荷，试探电荷q由静止释放后将向b点运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．j、d点固定电荷量相等的正点电荷，根据等量同种点电荷的电场分布规律可知，i、e两点位置对称，电场强度大小相等，但方向不同，故A错误； B．根据等量同种点电荷的电场分布规律可知，带负电的试探电荷q从g点运动到b点过程中，电场力先做正功后做分功，则电势能先减小后增大，故B正确； C．根据等量同种点电荷的电电势分布规律可知，b点和g点电势相等，带负电的试探电荷q在g、b两点间往复运动，故C正确； D．根据根据等量同种点电荷的电场分布规律可知，若在h、f点也固定电荷量为Q的正点电荷，则g点电场强度向上，带负电的试探电荷q向下运动，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，在x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直于平面向里的匀强磁场。x轴上放置一无限长挡板，挡板上M、N两点的坐标分别为和，坐标为的P点存在一粒子源，可以在平面内向各个方向均匀发射速率为v，比荷为的正电粒子，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在磁场中顺时针运动 B. 若，则打在挡板上的粒子数占总数的 C. 若，则挡板上有粒子打到的线段长度为 D. 若，将挡板撤去，则MN之间各处均有粒子通过 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据左手定则，带电粒子在磁场中逆时针运动，故A错误； B．根据半径公式 带入解得 如图甲所示，则打在挡板上的粒子的两个临界为①和②，对应的角度范围为，则打在挡板上的粒子数占总数的，故B正确； C．打在挡板上的长度为两个临界②和③，对应的长度分别为 挡板上有粒子打到的线段长度为 故C正确； D．由于，可知粒子的轨迹半径为 打在MN的临界如图乙中④和⑤，QN段无粒子通过，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴.理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化的关系如图乙所示，则( ) A. c点处的场强和a点处的场强大小相等、方向相同 B. 球内部的电场为匀强电场 C. a、c两点处的电势相等 D. 假设将一个带正电的试探电荷沿x轴移动，则从a点处移动到c点处的过程中，电场力一直做正功 【答案】AD 【解析】 【分析】由题中“真空中有一半径为R、电荷量为＋Q均匀带电球体”可知，本题考查点电荷电场强度、电势和电场力做功情况，根据点电荷电场分布规律可分析本题． 【详解】A．由乙图可得，a、c处场强大小是相等的，方向相同，故A正确； B．由乙图可知，球内部的电场是非匀强电场，故B错误； CD．因为电场线方向是从a到c，沿着电场线的方向电势降低，故C错误；正电荷受到的电场力方向是从a到c，电场力一直做正功，故D正确． 三、实验题（共16分） 11. 如图所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来，与放在斜槽前边小支柱上的另一质量较小的球发生碰撞，之后两小球都做平抛运动。用该实验装置可验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。要间接地解决这个问题，只需通过测量________； A. 小球开始释放高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动的水平位移 （2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是________； A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 小球1每次不需要从同一位置释放 D. 被碰小球每次的落点一定是重合的 （3）设小球1的质量为，小球2的质量为，MP的长度为，ON的长度为，则本实验验证动量守恒定律的表达式________。 （4）某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为________。 【答案】（1）C （2）B （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现水平速度大小，故需要测量水平射程。 故选C。 【小问2详解】 AB．实验中，斜槽轨道不需要光滑，但是斜槽轨道末端必须水平，故A错误，B正确； C．小球1每次必须要从同一位置释放，保证到达底端时的速度相同，选项C错误； D．实验中存在一定的误差，故B球每次的落点不一定是重合的，故D错误； 故选B。 【小问3详解】 由图示可知，碰撞前小球1的落地点是P，两球碰撞，球1的落地点是M，球2的落地点是N，实验需要验证 变形可知 故有 【小问4详解】 根据（3）中 代入数据解得 12. 小明同学在家中找到一个废弃不用的电热水器，拆解后得到了它的电热丝，他想测量该电热丝的电阻。 （1）首先他用欧姆表对该电热丝进行粗测，将欧姆表的选择开关旋到“”挡位，让表笔与电热丝保持良好接触，发现指针偏转角度非常大。为了较好的测出电热丝的阻值，请帮他完善下面的操作。 ①将选择开关旋到________挡位（填“”或“”）； ②重新进行________，让表笔与电热丝保持良好接触，读出欧姆表的示数约为。 （2）他利用伏安法测量该电热丝的阻值。现有下列器材： A．电动势为的电源 B．量程为的电流表（内阻约为），量程为的电流表（内阻约为） C．灵敏电流计G（满偏电流为，内阻为） D．滑动变阻器（最大电阻为） E．电阻箱（最大阻值为） F．电键一个，导线若干 ①为了精确测量电热丝的电阻，小明同学先将灵敏电流计改装为量程3V的电压表，需要给灵敏电流计________（填“串联”或“并联”）一个电阻，电阻箱的阻值应取________Ω； ②实验中，电流表应选________（填“”或“”）。 ③为了精确测量电热丝阻值，并要求电压电流从零开始变化，请在方框中画出完整的电路图，并标注好所选仪器的符号________。 【答案】（1） ①. ×1 ②. 欧姆调零 （2） ①. 串联 ②. 4850 ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 ①[1]指针偏转角度非常大，说明倍率挡选择过大，应将选择开关旋到×1挡位； ②[2]重新进行欧姆调零，让表笔与电热丝保持良好接触，读出欧姆表的示数约为。 【小问2详解】 ①为了精确测量电热丝的电阻，小明同学先将灵敏电流计改装为量程3V的电压表，需要给灵敏电流计串联一个电阻，电阻箱的阻值应取 ②电路可能出现的最大电流 可知电流表选择量程为0.6A的。 ③要求电压电流从零开始变化，可知滑动变阻器要接成分压电路，根据前面分析可知待测电阻跟电表相比属于小电阻，故电流表采用外接法，画出完整的电路图如图： 四、解答题（共40分） 13. 如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L=10cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L=10cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求： （1）在t=0.06s时刻进入电容器的电子打在荧光屏上的何处； （2）荧光屏上有电子打到的区间有多长。 【答案】（1）打在屏上的点位于O点上方，距O点13.5cm；（2）30cm 【解析】 【详解】（1）电子经电场加速，根据动能定理可得 经电场偏转后侧移量为 又 ， 联立可得 由题图知t＝0.06 时刻，，则有 设打在屏上点距O点的距离为Y，根据几何关系可得 解得 即打在屏上的点位于O点上方，距O点13.5cm。 （2）由题知电子侧移量y的最大值为，此时有 可知对应的，所以当偏转电压超过，电子就打不到荧光屏上了，则有 可得 所以荧光屏上电子能打到的区间长为 14. 如图所示，一条连有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径。质量的物块A以的速度滑入圆轨道，滑过最高点，再沿圆轨道滑出后，与直轨上处静止的质量的物块B碰撞，碰后粘合在一起运动。P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为，A、B均视为质点，碰撞时间极短，重力加速度 （1）试求A滑过Q点时的速度大小和圆轨道对物体A的弹力； （2）若碰后A、B粘合体最终停止在第个粗糙段上，试求的数值； 【答案】（1）4m/s；44N，方向向下 （2）6 【解析】 【小问1详解】 设A滑到Q点时的速度大小为v，由机械能守恒定律得 解得 v=4m/s 在Q点，对A根据牛顿第二定律得： 解得 F=44N 可知对圆轨道对物体A的弹力大小为44N，方向竖直向下。 【小问2详解】 设A、B碰撞前瞬间A的速度为vA，由机械能守恒定律得 解得 vA=v0=6m/s A、B碰撞后以共同速度vp前进，以向右正方向，由动量守恒定律得： mAv0=（mA+m）vp 解得 vp=4m/s 此时A、B的总动能为 A、B粘合体每经过一段粗糙段损失的动能为： ΔE=μ（mA+m）gL=0.25×（2+1）×10×0.6J=4.5J 因 故k的数值为6。 15. 如图所示，平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔，初始时不带电。距小孔正上方高h处不断有质量为m，电荷量为+q的小液滴由静止滴落，当带电液滴接触到下极板后会把电量全部传给极板，直到液滴不能到达下极板时停止释放液滴（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求： （1）小液滴到达小孔处的速度； （2）电容器所带电荷量的最大值； （3）最后滴下的液滴从开始下落到离开上极板的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）因电容器上方无电场，故液滴在电容器上方做自由落体运动，由运动学规律得 解得 （2）当带电液滴刚好不能到达电容器下极板时电容器的电量达到最大，对刚好不能到达电容器下极板的带电液滴运用动能定理得 根据 解得 （3）液滴在电容器上方做自由落体运动，由运动学规律 解得 液滴在电容器内部做匀变速运动，由运动学规律 解得 故最后滴下的液滴从开始下落到离开上极板的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $